Ann. For. Sci. 53 (1996) 625-639
DOI: 10.1051/forest:19960241

Water and bioelement fluxes in four Quercus pyrenaica forests along a pluviometric gradient

G Moreno^a, JF Gallardo^a, K Schneider^a and F Ingelmo<sup>b

a</sup>  Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología, CSIC, Apdo 257, Salamanca 37071
^b  Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias, Moncada 46113, Valencia, Spain

Abstract - Water and several bioelement balances were established for four Quercus pyrenaica forests along a pronounced pluviometric gradient, located in the Sierra de Gata mountains (central Spain), to obtain information on the effect of rainfall on annual and summer evapotranspiration, on nutrient leaching from the soils and on the evolution of fertility. There was a positive correlation between the annual evapotranspiration and the precipitation in the May-August period, but not with annual precipitation. From all water fluxes within the ecosystems, deep drainage represented the most important difference between plots. An excess of water in the soil is produced in winter, resulting in nutrient leaching of the soil and a consequent loss of fertility, which becomes greater as the pluviometry gradient increases. This was confirmed by the net balance of several bioelements, the Cation Denudation Rate, the Ca/Al ratio and pH of the soil solution and canopy leaching values.

Résumé - Flux d'eau et de bioéléments dans quatre forêts de Quercus pyrenaica le long d'un gradient de précipitation. Les bilans d'eau et de plusieurs nutriments ont été établis pour quatre écosystèmes de Quercus pyrenaica le long d'un gradient pluviométrique important situé dans la Sierra de Gata (centre de l'Espagne) afin d'obtenir des informations sur l'effet de la quantité de pluie sur l'évapotranspiration annuelle et estivale, le lessivage des nutriments, et l'évolution de la fertilité des sols. Une corrélation positive entre l'évapotranspiration annuelle et la pluviométrie de la période de mai-août a été observée. Elle ne se retrouve pas avec la précipitations annuelle. Parmi les flux d'eau dans les écosystèmes, le drainage profond présente les variations les plus marquées entre parcelles. Il existe un excès d'eau dans le sol qui provoque un lessivage de nutriments et une diminution importante de la fertilité qui s'accentue avec le gradient pluviométrique. Ceci est confirmé par le bilan net de plusieurs bioéléments, le taux de perte de cations, la relation Ca/Al, le pH de la solution du sol et les valeurs de lessivage de la canopée.

Key words: water balance / nutrient balance / water consumption / soil fertility / Quercus pyrenaica

Mots clés : bilan hydrique / bilan des nutriments / fertilité du sol / Quercus pyrenaica